항공기사 필기 기출문제복원 (2003-08-10)

항공기사
(2003-08-10 기출문제)

목록

1과목: 항공역학

1. 공기의 점성 계수에는 Poise 라는 단위를 쓴다. 1 Poise의 단위는?

  1. 1 dyneㆍsec-1ㆍcm
  2. 1 dyneㆍsec2ㆍcm-2
  3. 1 dyneㆍsec2ㆍcm-1
  4. 1 dyneㆍsecㆍcm-2
(정답률: 알수없음)
  • 점성 계수는 단위 면적당 단위 시간당 힘의 크기를 나타내는 것이므로, 단위는 dyneㆍsecㆍcm-2이다. Poise는 이러한 단위를 나타내는 것으로, 1 Poise는 1 dyneㆍsecㆍcm-2와 같다. 따라서 정답은 "1 dyneㆍsecㆍcm-2"이다.
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2. 비행기의 날개와 꼬리날개(Tail)를 생각할 때 세로 안정성의 관계식은 다음과 같이 표시된다.

위식에 대한 설명에서 가장 올바른 것은?

  1. X/C는 날개의 a,c와 비행기의 c,g 사이의 위치이며 항상(+)의 값을 갖는다.
  2. qt/q는 tail coefficient 이며 St/S는 tail volume factor 이다.
  3. dCMCㆍgdα= 0 일때 c,g 의 위치를 Basic Neutral Point 라 한다.
  4. dε/dα는 down-wash의 영향을 나타내며 (-)의 값을 갖는다.
(정답률: 알수없음)
  • 세로 안정성 관계식에서 dCMCㆍgdα는 비행기의 기울기 각도(α) 변화에 따른 수직축 모멘트(CMCㆍg)의 변화율을 의미한다. 이 값이 0이 되는 지점이 Basic Neutral Point(BNP)이며, 이는 비행기의 세로 안정성이 0이 되는 지점이다. BNP는 비행기의 중심(c)과 중력 중심(g) 사이의 위치를 나타내며, 이 지점 이전에는 비행기는 안정적인 상태를 유지하고, 이후에는 불안정한 상태를 유지한다. 따라서, dCMCㆍgdα= 0 일때 c,g 의 위치를 Basic Neutral Point 라 한다.
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3. 직사각형 날개에서 실속이 제일 처음 일어나는 부분은?

  1. 날개 뿌리 부분
  2. 날개끝 부분
  3. 스팬의 1/4 되는 부분
  4. 날개의 전부분
(정답률: 알수없음)
  • 날개 뿌리 부분은 비행 중에 날개가 몸통에 연결되는 부분으로, 날개의 모든 힘이 이 부분을 통해 전달되기 때문에 실속이 제일 처음 일어나는 부분입니다. 이 부분이 강력하게 지지되어 있어야 날개가 안정적으로 작동하고 비행 중에 안전하게 움직일 수 있습니다. 따라서 비행기 설계에서 이 부분은 매우 중요한 역할을 합니다.
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4. 유도항력(Induced Drag)에 대한 설명 내용으로 가장 관계 가 먼 것은?

  1. 날개스팬(Span)이 커지면 감소한다.
  2. 시위(Chord)가 커지면 증가한다.
  3. 가로세로비(Aspect Ratio)가 커지면 증가한다.
  4. 날개면적(S)이 커지면 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 가로세로비(Aspect Ratio)가 커지면 증가하는 이유는, 가로세로비가 커질수록 날개의 길이에 비해 날개의 너비가 좁아지기 때문에, 유동체의 이동 방향과 수직 방향으로 발생하는 유도항력이 감소하게 되어 유도항력이 증가하는 Induced Drag가 감소하게 됩니다.
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5. 폭이 3m, 길이가 2m 인 미끈한 평판이 50m/sec의 흐름속에 놓여 있을 때 앞전에서 부터 1m 뒷쪽의 경계층의 두께 δ 는? (단, 동점성계수 υ = 1.5× 10-5m2/sec이며, 경계층의 두께의 식은 층류의 L.Prandtl 식을 이용할 것)

  1. 0.28cm
  2. 0.52cm
  3. 0.63cm
  4. 0.73cm
(정답률: 알수없음)
  • L.Prandtl 식은 다음과 같다.

    δ = 5 * (ν * x / U)^(1/2)

    여기서, ν는 동점성계수, x는 측정 지점까지의 거리, U는 유체의 속도이다.

    문제에서 주어진 값으로 대입하면,

    x = 1m
    U = 50m/sec
    ν = 1.5×10^-5 m^2/sec

    따라서,

    δ = 5 * (1.5×10^-5 * 1 / 50)^(1/2) = 0.28cm

    따라서, 정답은 "0.28cm"이다.
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6. 수평 비행하는 항공기의 필요마력을 Pℓ 이라 하고 동일한 받음각으로 이 항공기가 선회경사각 ø 로 수평 정상선회 비행을 하는 경우 소요되는 필요마력을 Pt라고 하면 Pt/Pℓ의 값은 어느 것인가?

(정답률: 알수없음)
  • 수평 비행하는 항공기의 필요마력은 공기저항과 중력을 균형시키는 데 필요한 마력이다. 따라서 수평 정상선회 비행을 하기 위해서는 수직 방향으로의 가속도가 없으므로 중력과 공기저항이 균형을 이루어야 한다. 이를 위해서는 항력이 중력과 같아야 하므로, 받음각이 일정한 경우 항력도 일정하다. 따라서 수평 비행하는 항공기의 필요마력 Pℓ은 일정하다.

    수평 정상선회 비행을 하면서 선회경사각 ø 가 존재한다면, 항공기는 수평 방향으로 이동하면서 동시에 수직 방향으로도 이동하게 된다. 이 때, 수직 방향으로의 이동은 중력을 이길 만큼의 추가적인 항력이 필요하게 된다. 이 추가적인 항력을 만들기 위해서는 추가적인 마력이 필요하다. 이를 Pt라고 하면, Pt/Pℓ의 값은 항공기가 이동하는 수직 방향의 속도와 관련이 있다.

    따라서, 보기에서 정답이 "" 인 이유는, 수평 정상선회 비행을 하면서 선회경사각 ø 가 존재할 때, 수직 방향으로의 속도가 일정하다면 Pt/Pℓ의 값도 일정하게 유지된다는 것을 나타내기 때문이다.
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7. 프로펠러 비행기가 항속거리(Range)를 최대로 하기 위한 비행조건은?

  1. 필요마력을 최소로 한다.
  2. 양항비를 최대로 한다.
  3. 추력을 최대로 한다.
  4. 양항비를 최소로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 프로펠러 비행기가 항속거리를 최대로 하기 위해서는 연료 소모를 최소화해야 합니다. 이를 위해서는 비행기의 속도와 고도를 조절하여 항공기의 양항비(비행기가 비행할 때 소비하는 연료와 비행기가 이동한 거리의 비율)를 최대로 유지해야 합니다. 따라서 정답은 "양항비를 최대로 한다." 입니다.
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8. 수평비행 중에 돌풍을 받아 비행기의 기수가 올라갔다. 그러나 안정한 비행기는 원위치로 되돌아 오려는 모멘트가 작용한다. 이같은 작용은 무엇에 의해서 생기는가?

  1. 날개에 작용하는 양력의 변화에 의한 모멘트
  2. 수직꼬리날개(vertical tail)에 의한 비행기 중심에서의 모멘트
  3. 수평꼬리날개에 의한 비행기 중심에서의 모멘트
  4. 날개에 작용하는 항력의 변화에 의한 모멘트
(정답률: 알수없음)
  • 수평꼬리날개는 비행기의 상승 및 강하 운동을 조절하는 역할을 하며, 비행기의 중심에서 멀리 위치하고 있다. 따라서 수평꼬리날개에 작용하는 힘은 비행기의 중심에서 모멘트를 발생시키게 된다. 이 모멘트는 비행기가 돌풍을 받아 기울어졌을 때, 안정적인 상태로 돌아오려는 힘을 발생시키게 된다. 따라서 이 문제에서 발생하는 모멘트는 "수평꼬리날개에 의한 비행기 중심에서의 모멘트"이다.
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9. 날개의 앞전에서 풍압중심까지 거리를 Cp라 하고, 그때의 양력계수를 CL이라 하면, 앞전 둘레의 모멘트 계수 Cmo 의 표현 수식으로 가장 올바른 것은?

  1. CL×1/Cp
  2. Cp×1/CL
  3. CL2×Cp
  4. CL×Cp
(정답률: 알수없음)
  • 앞전 둘레의 모멘트 계수 Cmo는 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

    Cmo = 0.5ρV2S*CL*Cp

    여기서, 0.5ρV2S는 동적압력을 나타내는 항이고, CL*Cp는 양력을 나타내는 항입니다. 따라서, 앞전 둘레의 모멘트 계수 Cmo의 표현 수식은 "CL*Cp"가 됩니다.
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10. 이상유체(ideal fluid) 흐름에서 비회전(irrotation)인 경우 이차원 흐름에 대한 stream function(Ψ ), velocity potential(ø) 및 속도(u, v)의 관계는 다음과 같이 나타낼 수 있다. 가장 올바른 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    이차원 흐름에서 비회전인 경우, 속도벡터는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    u = ∂Ψ/∂y
    v = -∂Ψ/∂x

    여기서 Ψ는 stream function이다. 또한, velocity potential ø는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    ø = -∫u dx + ∫v dy

    따라서, 속도벡터와 stream function, velocity potential은 위와 같은 관계를 가진다.
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11. 대기온도가 20℃ 일 때 공기 (r = 1.4)중의 음속은? (단, 공기의 기체상수 R = 29.27 m/° K 이다.)

  1. 340 m/sec
  2. 343 m/sec
  3. 345 m/sec
  4. 347 m/sec
(정답률: 알수없음)
  • 음속은 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있다.

    음속 = √(rRT)

    여기서, r은 공기의 비열비, R은 기체상수, T는 절대온도이다.

    따라서, 대기온도 20℃는 293K이므로,

    음속 = √(1.4 x 29.27 x 293) = 343 m/sec

    따라서, 정답은 "343 m/sec"이다.
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12. 스파이크형의 엔진흡입구에서 그림과 같이 충격파가 형성되어 공기흐름이 지나고 있다. 다음의 설명 중에서 맞는 것은?

  1. Mo < M1 < M2
  2. P1 > P2
  3. P2 > P1 > Po
  4. Mo < M1
(정답률: 알수없음)
  • 스파이크형의 엔진흡입구에서는 공기가 매우 빠르게 흐르면서 속도가 급격하게 증가하게 됩니다. 이 때, 속도가 증가하면서 공기 앞쪽에는 압축파가 형성되고, 그 뒤쪽에는 진공파가 형성됩니다. 이 때, 압축파 앞쪽에서는 공기의 압력이 증가하고, 진공파 뒤쪽에서는 공기의 압력이 감소합니다. 따라서, P2는 압축파 앞쪽에서의 공기압력이므로 P1보다 높고, P1은 진공파 뒤쪽에서의 공기압력이므로 Po보다 높습니다. 따라서, P2 > P1 > Po가 됩니다.
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13. 공기는 그 유속이 저속 일 때 압축성을 무시할 수 있다. 이러한 공기는 다음의 어떤 성질을 무시할 수 있는가?

  1. 온도의 변화
  2. 압력의 변화
  3. 밀도의 변화
  4. 음속의 변화
(정답률: 알수없음)
  • 공기의 유속이 저속일 때는 밀도의 변화를 무시할 수 있다. 이는 공기의 유속이 느릴 때 입자들이 서로 충돌하는 빈도가 적어져 밀도의 변화가 미미하기 때문이다. 따라서, 공기의 유속이 느릴 때는 밀도의 변화를 무시할 수 있다.
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14. 항공기가 착륙할 때 활주거리가 단축되는 것은?

  1. 바람이 앞에서 불때
  2. 바람이 뒤에서 불때
  3. 바람이 옆에서 불때
  4. 바람이 위에서 불때
(정답률: 알수없음)
  • 바람이 앞에서 불 때, 항공기는 바람과 마주하게 되어 바람의 저항을 받아서 항공기의 속도가 감소하게 됩니다. 이로 인해 항공기는 더 느리게 움직이게 되고, 활주거리가 단축됩니다.
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15. 헬리콥터가 속도 V로 수직 상승할 때 추력을 나타내는 식으로 옳은 것은? (단, 주회전날개의 회전면에 의해 가속되는 유도속도는 Δv 이다.)

  1. T = ρ AΔ v (V + Δv/2)
  2. T = ρ AΔ v (V + Δv)
  3. T = 2ρ AΔ v (V + Δv/2)
  4. T = 2ρ AΔ v (V + Δv)
(정답률: 알수없음)
  • 헬리콥터가 수직 상승할 때, 중력과 같은 역학적인 힘을 이길 수 있는 힘은 추력뿐이다. 따라서, 추력 T는 중력과 같은 크기여야 한다. 중력은 물체의 질량과 중력가속도에 비례하므로, 헬리콥터의 질량과 중력가속도를 고려해야 한다.

    또한, 주회전날개의 회전면에 의해 가속되는 유도속도 Δv는 헬리콥터가 상승할 때마다 증가하므로, 이를 고려해야 한다.

    따라서, 추력 T는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    T = 중력 = mg

    여기서, m은 헬리콥터의 질량, g는 중력가속도이다.

    또한, 주회전날개의 회전면에 의해 가속되는 유도속도 Δv는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    Δv = (2ρA/m)T

    여기서, ρ는 공기의 밀도, A는 회전날개의 면적이다.

    따라서, T를 구하기 위해서는 Δv를 이용해 다시 식을 세워야 한다.

    T = mg = 2ρAΔv + m(V + Δv)

    여기서, 첫 번째 항은 주회전날개의 회전면에 의해 가속되는 유도속도로 인한 힘이고, 두 번째 항은 헬리콥터가 상승하면서 얻는 운동에너지로 인한 힘이다.

    따라서, T = 2ρAΔv(V + Δv/2) 이다.
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16. 항공기의 자기무게(empty weight)에 포함되지 않는 것은?

  1. 승무원 무게
  2. 동력장치무게
  3. 고정 밸러스트(ballast)무게
  4. 배출불능 윤활유 무게
(정답률: 알수없음)
  • 승무원 무게는 항공기의 자기무게(empty weight)에 포함되지 않는다. 이는 항공기의 운항에 따라 승무원의 수가 변동될 수 있기 때문이다. 따라서 항공기의 자기무게(empty weight)는 항공기의 구조, 시스템, 연료 등의 무게만을 포함하고 있으며, 승무원의 무게는 운항 전에 따로 측정하여 계산된다.
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17. 만약 항공기의 전방 무게중심(C.G) 한계 계산에서 무게 중심(C.G)가 전방 무게중심(C.G) 한계를 1m 벗어난 전방에 있다면, 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 항공기의 미부에 무게를 증가 시켜야 한다.
  2. 만약 항공기 전체의 무게가 1000kg라면 1000m-kg의 모멘트가 발생되는 꼴이다.
  3. 항공기 앞쪽이 원래보다 무거워진다는 의미이다.
  4. 전방 무게중심(C.G) 한계를 벗어난 경우 항공기 구조물의 형상을 바꾸어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "만약 항공기 전체의 무게가 1000kg라면 1000m-kg의 모멘트가 발생되는 꼴이다."가 틀린 설명입니다. 항공기의 무게와 무게중심(C.G) 위치에 따라 모멘트가 발생하며, 이 모멘트가 전방 무게중심(C.G) 한계를 벗어나면 항공기의 안정성이 감소하게 됩니다. 따라서 전방 무게중심(C.G) 한계를 벗어난 경우 항공기 구조물의 형상을 바꾸어야 합니다.
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18. 다음 설명중 가장 올바른 내용은 어느 것인가?

  1. 양의 동적안정이면 양의 정적안정이다.
  2. 양의 정적안정이면 양의 동적안정이다.
  3. 음의 동적안정(동적 불안정)이면 양의 정적안정이다.
  4. 가, 나, 다 모두 옳지 않다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "양의 동적안정이면 양의 정적안정이다." 이다. 이는 양의 동적안정이란 시스템이 어떤 초기 조건에서 시작하더라도 시간이 지나면 안정 상태로 수렴하는 것을 의미하며, 양의 정적안정이란 시스템이 어떤 초기 조건에서 시작하더라도 항상 안정 상태에 머무르는 것을 의미한다. 따라서 양의 동적안정이면 양의 정적안정이 되는 것은 자명하다.
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19. 후퇴형 33날개에 대한 설명 내용으로 가장 올바른 것은?

  1. 직사각형 날개에 비해 wing tip stall이 덜 발생한다
  2. 직사각형 날개에 비해 임계 마하수가 높다.
  3. 직사각형 날개에 비해 플랩의 효과가 크다.
  4. 직사각형 날개에 비해 항공기의 속도가 증가함에 따라 충격파의 발생이 빠르다.
(정답률: 알수없음)
  • 후퇴형 33날개는 직사각형 날개에 비해 wing tip stall이 덜 발생하며, 이는 날개 끝 부분에서 발생하는 공기의 속도 차이를 최소화하기 때문이다. 또한, 후퇴형 33날개는 직사각형 날개에 비해 임계 마하수가 높다. 이는 날개의 형태가 고속 비행에 적합하게 설계되어 있기 때문이다. 따라서, 후퇴형 33날개를 사용하는 항공기는 높은 속도에서도 안정적인 비행이 가능하다.
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20. 항공기의 무게, 날개의 면적, 운항고도가 일정할 경우, 최대 양력 계수(CL max))가 4배인 날개를 사용하면, 실속속도는 어떻게 변화하겠는가?

  1. 1/4배 감소
  2. 1/2배 감소
  3. 2배 증가
  4. 4배 증가
(정답률: 알수없음)
  • 최대 양력 계수(CL max))가 4배인 날개를 사용하면, 날개의 양력은 이전에 사용하던 날개의 4배가 됩니다. 하지만 항력은 양력의 제곱에 비례하므로, 이전에 사용하던 날개 대비 16배가 됩니다. 따라서, 동일한 항력을 발생시키기 위해서는 실속속도가 이전에 사용하던 날개 대비 1/4배 감소해야 합니다. 즉, 실속속도는 1/2배 감소합니다.
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2과목: 항공기동력장치

21. 대기중을 Us[m/s]속도로서 수평비행하는 제트기가 2에서 분출가스 속도가 Uj[m/s]일 때, 추력 F㎏은 얼마인가? (단, Ga는 제트기관내를 흐르는 공기유량[㎏/s]이며, 연료유량은 공기유량 보다 아주 적다.)

(정답률: 알수없음)
  • 추력은 운동량의 변화율에 비례하므로, 운동량의 변화율을 구해야 한다. 제트기가 앞으로 나아가면서 공기를 뒤로 밀어내면서 반작용력이 발생한다. 이 반작용력은 분출가스의 질량과 속도에 비례하므로, F = G(U - Uj)가 된다.
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22. 항공기 왕복 엔진에서 Choked bore를 사용하는 주 목적은?

  1. 연소가스가 압축링을 지나가는 것을 방지
  2. 정상작동 온도에서 똑바로 내경을 유지
  3. 과도한 실린더 벽 마모를 방지
  4. 오일이 실린더 헤드로 들어오는 것을 방지
(정답률: 알수없음)
  • Choked bore는 연소가스가 압축링을 지나가는 것을 방지하기 위해 사용되는 것이 아니라, 정상작동 온도에서 똑바로 내경을 유지하기 위해 사용됩니다.
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23. 정속 프로펠러(Constant speed propeller)에서 작동되는 Pilot valve는 무엇에 의해서 제어되는가?

  1. Booster pump의 Oil압력에 의해서
  2. Flyweight의 원심력에 의해서
  3. Booster pump relief valve에 의해서
  4. 자동제어가 안되며, 수동으로
(정답률: 알수없음)
  • 정속 프로펠러에서 작동되는 Pilot valve는 Flyweight의 원심력에 의해서 제어됩니다. Flyweight는 회전하는 프로펠러의 원심력에 의해 작동되는 장치로, 회전 속도가 높아질수록 Flyweight의 원심력이 증가하여 Pilot valve를 작동시켜 프로펠러의 회전 속도를 일정하게 유지합니다. 따라서, Flyweight의 원심력은 정속 프로펠러의 Pilot valve 제어에 매우 중요한 역할을 합니다.
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24. De-Laval 노즐에서 초음속을 낼 수 있는 곳은?

  1. 수축부분
  2. 노즐 목(nozzle throat)
  3. 확산부분
  4. 경우에 따라 수축 또는 확산 부분
(정답률: 알수없음)
  • De-Laval 노즐에서 초음속을 낼 수 있는 곳은 확산부분입니다. 이는 노즐 내부의 유체가 속도를 높이면서 압력이 낮아지는 부분으로, 이로 인해 유체의 속도가 초음속에 도달할 수 있습니다. 수축부분이나 노즐 목에서는 유체의 속도가 높아지지만, 압력이 높아져 초음속을 낼 수 없습니다. 경우에 따라 수축 또는 확산 부분에서 초음속을 낼 수 있는 경우도 있지만, 일반적으로는 확산부분에서 초음속을 낼 수 있습니다.
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25. 엔진이 노킹(knocking)을 일으키면 여러가지 현상이 나타나지만 엔진의 작동에 직접 영향이 있는 현상은?

  1. 흡입효율이 나빠진다.
  2. 연료 소비량이 증대한다.
  3. 회전속도가 증가한다.
  4. 실린더 온도가 상승한다.
(정답률: 알수없음)
  • 노킹은 연소가 일어나는 시점이 너무 빨라서 압축 상승행렬과 충돌하여 발생하는 현상이다. 이로 인해 실린더 내부의 온도가 상승하게 되며, 이는 엔진의 작동에 직접적인 영향을 미치게 된다.
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26. 프로펠러의 직경을 D,회전수를 n,공기밀도를 ρ ,추력계수를 CT라 하면 프로펠러의 추력 T는 어떻게 표시되는가?

  1. T = CTρ nD2
  2. T = CTρ n2D4
  3. T = CTρ n2D2
  4. T = CTρ n2D6
(정답률: 알수없음)
  • 프로펠러의 추력은 공기밀도, 회전수, 프로펠러의 직경, 추력계수에 의해 결정된다. 이 중에서 회전수와 프로펠러의 직경은 제곱의 형태로 나타나게 되어 있으므로, 추력도 제곱의 형태로 나타나야 한다. 따라서 "T = CTρ n2D4"가 정답이다.
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27. 충동 터빈(impulse turbine)에서 압력강하에 대한 설명으로 가장 올바른 것은?

  1. 정익(stator)에서 일어난다.
  2. 동익(rotor)에서 일어난다.
  3. 정익 및 동익에서 일어난다.
  4. 정익 및 동익에서 번갈아 가며 주기적으로 일어난다.
(정답률: 알수없음)
  • 충동 터빈에서 압력강하는 정익(stator)에서 일어납니다. 정익은 회전하지 않고 고정되어 있으며, 유체가 정익을 통과할 때 유체의 운동에너지를 증가시키는 역할을 합니다. 이때 유체의 운동에너지가 증가하면서 압력이 감소하게 되는데, 이것이 충동 터빈에서의 압력강하입니다. 동익(rotor)은 회전하면서 유체의 운동에너지를 받아 회전운동에너지로 변환시키는 역할을 합니다. 따라서 압력강하는 정익에서 일어나며, 동익은 이 운동에너지를 활용하여 회전운동을 만들어냅니다.
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28. 9기통 성형 기관의 밸브 캠링(cam ring)위에 4개의 캠로브(cam lobe)가 있다. 캠의 회전속도와 방향에 대하여 가장 올바른 것은?

  1. 크랭크축 회전속도의 1/8속도, 같은방향
  2. 크랭크축 회전속도의 1/8속도, 반대방향
  3. 크랭크축 회전속도의 9/8속도, 같은방향
  4. 크랭크축 회전속도의 9/8속도, 반대방향
(정답률: 알수없음)
  • 밸브 캠링은 크랭크축과 직접 연결되어 있으며, 캠로브는 밸브 캠링 위에 위치하고 있습니다. 따라서 크랭크축의 회전속도와 방향이 캠로브의 회전속도와 방향에 영향을 미치게 됩니다.

    4개의 캠로브가 있으므로, 크랭크축의 1회전 동안 캠로브는 4번 회전하게 됩니다. 따라서 캠로브의 회전속도는 크랭크축의 회전속도의 4배가 됩니다.

    또한, 밸브 캠링의 형태에 따라 캠로브의 동작 방향이 결정됩니다. 이 문제에서는 캠로브가 밸브 캠링 위에 위치하고 있으므로, 캠로브의 회전 방향이 밸브 캠링의 회전 방향과 반대가 됩니다.

    따라서, 크랭크축의 회전속도의 1/8속도이며, 반대방향이 정답입니다.
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29. 열효율과 연료소비율의 관계를 가장 올바르게 설명한 것은? (단, 발열량은 일정하다.)

  1. 열효율은 연료소비율의 제곱에 비례한다.
  2. 열효율은 연료소비율의 제곱에 반비례한다.
  3. 열효율과 연료소비율은 반비례한다.
  4. 열효율은 연료소비율에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 열효율은 발생한 열 중 실제로 유용하게 사용된 열의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 연료를 더 효율적으로 사용할수록 더 많은 열을 유용하게 사용할 수 있으므로 열효율은 높아진다. 반면에 연료소비율은 연료를 얼마나 많이 사용하는지를 나타내는 값이다. 따라서 연료를 더 많이 사용할수록 연료소비율은 높아진다. 따라서 열효율과 연료소비율은 반비례하는 관계에 있다.
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30. C.F.R 기관이란?

  1. 시계 비행용의 소형항공기에 장비하는 기관이다.
  2. 연료의 발열량을 측정하는 기관이다.
  3. 연료의 내폭성을 시험하는 기관이다.
  4. 글라이더용 기관이다.
(정답률: 알수없음)
  • C.F.R 기관은 연료의 내폭성을 시험하는 기관이다. 이는 연료가 폭발하거나 화재를 일으킬 가능성이 있는지를 측정하는 것으로, 항공기나 자동차 등에서 안전성을 검사할 때 중요한 역할을 한다.
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31. 지압선도에 표시되는 넓이는 무엇을 나타내는가?

  1. 압력
  2. 배기량
  3. 일
  4. 힘
(정답률: 알수없음)
  • 지압선도에 표시되는 넓이는 "일"을 나타낸다. 이는 일정한 압력과 시간에 따른 일의 양을 나타내는 것으로, 압력과 배기량, 힘과는 다른 개념이다.
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32. 가스터빈 기관의 연료계통을 작업후 연료계통의 누설검사(LEAK CHECK)를 위해 실시하는 기관작동 점검방법의 명칭은?

  1. 드라이 모터링(DRY MOTORING)
  2. 웨트 모터링(WET MOTORING)
  3. 아이들 작동(IDLE)
  4. 엔진 추력 100% 까지 작동
(정답률: 알수없음)
  • 웨트 모터링(WET MOTORING)은 가스터빈 기관의 연료계통 작업 후 누설검사를 위해 실시하는 기관작동 점검방법으로, 연료계통에 물을 주입하여 기관을 가동시켜 누설 여부를 확인하는 방법이다. 이는 누설이 발생하면 물이 연료계통에서 나오게 되어 누설 위치를 파악할 수 있기 때문이다. 따라서 웨트 모터링은 누설검사를 위한 중요한 기술이며, 안전한 운전을 위해 꼭 필요한 작업이다.
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33. 어떤 왕복기관중에서 배기밸브스템(exhaust valve stem) 내부에 금속 나트륨(metallic sodium)을 사용하는 경우가 있는데 주 목적은 무엇인가?

  1. 진동감소
  2. 중량감소
  3. 냉각촉진
  4. 충격방지
(정답률: 알수없음)
  • 금속 나트륨은 높은 열전도성과 열용량을 가지고 있어, 배기밸브스템 내부의 열을 빠르게 흡수하여 냉각을 촉진시킵니다. 이는 엔진의 성능을 향상시키고, 과열을 방지하여 엔진의 수명을 연장시키는 효과가 있습니다. 따라서 정답은 "냉각촉진"입니다.
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34. 물질의 열역학적 성질 중 강도성 성질(Intensive Property)은 어느 것인가?

  1. 질량
  2. 무게
  3. 압력
  4. 체적
(정답률: 알수없음)
  • 강도성 성질은 물질의 양에 상관없이 일정한 값을 가지는 성질을 말합니다. 따라서 질량과 무게는 물질의 양에 따라 달라지므로 강도성 성질이 아닙니다. 체적도 마찬가지로 물질의 양에 따라 달라지므로 강도성 성질이 아닙니다. 하지만 압력은 물질의 양과는 상관없이 일정한 값을 가지므로 강도성 성질입니다.
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35. 프로펠러의 효율을 설명한 내용으로 가장 올바른 것은?

  1. 프로펠러가 행한 유효일과 엔진에서 얻은 전체 출력과의 비
  2. 프로펠러의 축마력과 추력마력의 비
  3. 프로펠러에 입력된 제동마력과 비행기에 사용된 축 마력의 비
  4. 프로펠러의 기하피치와 유효피치의 비
(정답률: 알수없음)
  • 프로펠러의 효율은 프로펠러가 발생시키는 추력마력과 프로펠러 축에 입력되는 축마력의 비로 결정됩니다. 이는 프로펠러의 효율을 나타내는 가장 기본적인 개념으로, 이 비율이 높을수록 프로펠러의 효율이 높아집니다.
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36. 가스터빈 기관의 연료조절기장치(F.C.U)에 영향을 미치는 요소로 가장 관계가 먼 것은?

  1. 압축기 출구온도
  2. 회전수 (rpm)
  3. 압축기 출구압력
  4. 항공기 속도
(정답률: 알수없음)
  • 가스터빈 기관의 연료조절기장치는 연료의 양을 조절하여 가스터빈 엔진의 출력을 제어합니다. 이 때, 항공기 속도가 가장 관계가 먼 요소인 이유는 항공기 속도가 증가하면 공기의 유속이 증가하고, 이로 인해 가스터빈 엔진에 유입되는 공기의 양이 증가합니다. 따라서, 연료조절기장치는 항공기 속도의 변화에 따라 연료의 양을 조절하여 가스터빈 엔진의 출력을 일정하게 유지할 수 있습니다.
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37. 프로니 브레이크(Prony Brake)에 의한 제동마력의 계산식은? (단, P=작용력(㎏), R=아암의 길이(m), n=회전수(rpm), Ne=제동마력)

(정답률: 알수없음)
  • 프로니 브레이크는 회전하는 축에 제동장치를 부착하여 제동력을 측정하는 장치입니다. 제동장치에 작용하는 힘(P)은 아암의 길이(R)와 회전수(n)에 비례하며, 이를 수식으로 나타내면 P = 2πRNn/60입니다. 이때, 제동마력(Ne)은 P에 제동효율(η)를 곱한 값으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 Ne = P × η가 됩니다. 이 중에서도 제동효율(η)은 제동장치의 종류나 상태에 따라 다르기 때문에, 주어진 보기에서는 제동효율을 1로 가정하여 계산한 결과인 ""가 정답이 됩니다.
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38. throttle valve를 완전히 열었을 때 기화기를 통과하는 공기의 양은 다음 중 무엇이 제한하는가?

  1. throttle butterfly valve
  2. venturi
  3. air screen
  4. discharge nozzle
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "venturi"이다. 완전히 열린 throttle butterfly valve은 기화기의 입구를 완전히 열어놓기 때문에 공기의 양을 제한하지 않는다. 반면에 venturi는 기화기 내부에 있는 좁아지는 부분으로, 공기가 흐르는 속도를 높이고 압력을 낮추어 연료와 공기가 잘 혼합되도록 한다. 따라서 venturi의 크기가 공기의 양을 제한하는 역할을 한다. air screen은 공기 중 먼지나 이물질을 걸러내는 역할을 하고, discharge nozzle는 연료를 분사하는 역할을 한다.
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39. 그림은 어느 사이클의 T-S선도인가?

  1. BRAYTON사이클
  2. STIRING사이클
  3. ERICSSON사이클
  4. JOUIE사이클
(정답률: 알수없음)
  • 그림은 ERICSSON사이클의 T-S선도이다. 이는 열기관 사이클 중 하나로, 고온과 저온 사이의 열을 이용하여 일을 발생시키는 열기관 사이클이다. 이 사이클은 압축, 냉각, 확장, 가열의 4개 과정으로 이루어져 있으며, 이를 통해 열을 일정한 주기로 이동시키며 일을 발생시킨다. 이러한 특징으로 인해 ERICSSON사이클은 냉동기나 열펌프 등에 이용되고 있다.
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40. 내부 에너지= 30Kcal, 압력= 4기압, 체적= 2m3인 계의 엔탈피는 얼마인가?

  1. 193.6Kcal
  2. 325.2Kcal
  3. 223.6Kcal
  4. 282.7Kcal
(정답률: 알수없음)
  • 내부 에너지와 압력, 체적으로는 엔탈피를 구할 수 없습니다. 엔탈피는 내부 에너지, 압력, 체적, 온도 등의 다양한 변수에 의해 결정됩니다. 따라서 문제에서 제시한 정보만으로는 엔탈피를 구할 수 없습니다. 따라서 보기 중에서 정답을 선택할 수 없습니다.
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3과목: 항공기구조

41. flange가 굽힘모멘트를 전담한다고 가정하면 WEB의 전단 흐름 q는 얼마인가?

  1. q = 0
  2. q = v
  3. q=v/2h
  4. q=v/h
(정답률: 알수없음)
  • Flange가 굽힘모멘트를 전담한다는 것은, 전단력이 없다는 것을 의미합니다. 따라서, 전단력은 WEB에 의해 전담됩니다. WEB의 전단 흐름 q는 전단력을 WEB의 단면적으로 나눈 값으로 정의됩니다. WEB의 단면적은 WEB의 높이 h와 WEB의 두께 t를 곱한 값입니다. 따라서, WEB의 전단 흐름 q는 전단력 v를 WEB의 단면적인 v/(h*t)로 나눈 값인 v/h가 됩니다. 따라서, 정답은 "q=v/h"입니다.
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42. 감항류"A"류에 속하는 항공기의 설계제한 하중계수(load factor)는 얼마인가?

  1. 1
  2. 2.5
  3. 4.4
  4. 6.0
(정답률: 알수없음)
  • 감항류 "A"류에 속하는 항공기의 설계제한 하중계수는 6.0이다. 이는 감항류 "A"류가 가장 안전한 항공기 등급으로 분류되며, 최대 6배의 중력 가속도에도 견딜 수 있는 구조로 설계되어 있기 때문이다. 따라서 이 등급 이상의 하중이 가해지면 항공기의 안전성이 보장되지 않으므로, 이를 초과하는 하중을 가하지 않도록 주의해야 한다.
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43. 고성능항공기의 날개 앞쪽부분(leading edge)에 장착되어 움직이는 Airfoil인 날개슬랫(wing slat)은 주로 어떠한 기능을 하는 것인가?

  1. 실속속도를 감소시킨다.
  2. 속도제동기(speed brake)역할을 한다.
  3. 이륙속도를 증가시켜 준다.
  4. 날개 뒷부분(trailing edge)의 flap을 대신해준다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "실속속도를 감소시킨다."

    이유: 날개슬랫은 고속 비행 중에 공기의 유동을 조절하여 날개 앞쪽에서 공기의 압력을 낮추고, 날개 뒷쪽에서는 압력을 높이는 역할을 합니다. 이로 인해 날개 앞쪽에서는 공기의 유속이 빨라지고, 날개 뒷쪽에서는 느려지게 되어 날개의 양력을 증가시키고, 동시에 공기의 저항을 증가시켜 실속속도를 감소시킵니다. 이는 고속 비행 중에 착륙이나 기체의 안정성을 유지하기 위해 필요한 기능입니다.
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44. 그림과 같은 평면요소에 σ =12000 kg/cm2, τ = 4000kg/cm2 가 작용하고 있다. 이때 이요소에 존재하는 최대 주응력은 대략 얼마 정도인가?

  1. 1220 kg/cm2
  2. 13210 kg/cm2
  3. 2440 kg/cm2
  4. 3660 kg/cm2
(정답률: 알수없음)
  • 최대 주응력은 σmax = σavg + τmax 이다. 여기서 σavg는 평균 주응력이고, τmax는 최대 전단응력이다.

    주어진 σ와 τ를 이용하여 평균 주응력을 구하면,

    σavg = (σx + σy) / 2 = (12000 + 0) / 2 = 6000 kg/cm2

    최대 전단응력은 이미 주어졌으므로,

    τmax = 4000 kg/cm2

    따라서,

    σmax = σavg + τmax = 6000 + 4000 = 10000 kg/cm2

    하지만, 이 문제에서는 "대략적인" 값을 구하라고 했으므로, 실제 정답은 이보다 크다. 따라서, 보기에서 가장 가까운 값인 "13210 kg/cm2"이 정답이 된다.
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45. x, y 평면 응력 상태에서 수직응력을 각각 σx, σy, 전단응력을τ xy, 물체력(Body force)을 각각X,Y라 하면 재료내 임의의 점에 있어서의 미소부분에 대하여 x축 방향의 힘의 평형 방정식은 어느 것인가?

(정답률: 알수없음)
  • x축 방향의 힘의 평형 방정식은 다음과 같다.

    ∂σx/∂x + ∂τxy/∂y + X = 0

    이유는 x축 방향의 힘의 합력은 x축 방향의 응력과 전단응력, 그리고 물체력의 합이므로 위와 같은 방정식이 성립한다. 따라서 정답은 ""이다.
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46. 1차 조종면의 앞전(leading edge)에 counter weight를 부착하여 정적안정을 유지시켜 주는 가장 큰 이유는?

  1. 지상에서 비행조종 장치가 구조적으로 안전하게 하기 위하여
  2. 비행조종면의 tab을 제거시키기 위해
  3. 비행조종면의 진동(flutter)의 가능성을 배제시키기 위해
  4. 조종장치의 Rigging을 간편하게 하기 위해
(정답률: 알수없음)
  • Counter weight를 부착하여 앞전에 무게를 더해 정적안정을 유지시키는 것은 비행조종면의 진동(flutter)을 방지하기 위한 것입니다. Flutter는 비행기의 고속 비행 시 조종면이 공기의 압력에 의해 진동하는 현상으로, 이는 비행기의 안전에 위협이 됩니다. 따라서 counter weight를 부착하여 진동을 방지하고 안전한 비행을 유지하는 것입니다.
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47. 재료 단면의 도심주축에 대한 설명 내용으로 가장 관계가 먼 것은?

  1. 도심을 지나는 한쌍의 직교축이다.
  2. 어떤 단면이든지 간에 반드시 한쌍의 도심 주축을 갖는다.
  3. 이축에 대한 관성 상승 모멘트(product moment of inertia)는 최대 혹은 최소치를 갖는다.
  4. 단면의 대칭축은 반드시 도심주축의 하나이다.
(정답률: 알수없음)
  • "이축에 대한 관성 상승 모멘트(product moment of inertia)는 최대 혹은 최소치를 갖는다."는 도심 주축과는 직접적인 관련이 없는 내용이다. 이는 단면의 형태와 크기에 따라 결정되는 값으로, 단면의 회전 관성에 대한 특성을 나타내는 것이다.
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48. 다음 기둥의 좌굴에 대한 임계하중은 대략 얼마인가? (단, E=30×106psi임.)

  1. 13,740lb
  2. 34,920lb
  3. 54,830lb
  4. 109,710lb
(정답률: 알수없음)
  • 임계하중은 Euler 공식을 사용하여 구할 수 있다.

    Pcr = (π2EI)/(KL)2

    여기서, Pcr은 임계하중, E는 탄성계수, I는 단면계수, K는 기둥의 종류에 따른 상수, L은 기둥의 길이이다.

    주어진 기둥은 좌굴 기둥이므로 K=1.0이다. 또한, 단면계수 I는 다음과 같이 구할 수 있다.

    I = (bh3)/12

    여기서, b는 기둥의 너비, h는 기둥의 높이이다.

    따라서, I = (6×63)/12 = 108

    기둥의 길이 L은 10ft = 120in이다.

    이제 Euler 공식에 값을 대입하여 임계하중을 구할 수 있다.

    Pcr = (π2×30×106×108)/(1×120)2 = 54,830lb

    따라서, 정답은 "54,830lb"이다.
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49. 그림이 나타내는 페일쎄이프구조( failsafe structure) 형식은?

  1. 다경로 하중구조
  2. 이중구조
  3. 대치구조
  4. 하중경감구조
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 보이는 구조물은 이중구조 형식이다. 이는 구조물 내부에 여러 개의 중요한 부품들이 중복으로 설치되어 있어, 하나의 부품이 고장나더라도 다른 부품들이 대체할 수 있도록 설계된 구조물이다. 이중구조는 안전성이 높은 구조물로, 고장이 발생해도 전체 시스템이 멈추지 않고 계속 작동할 수 있도록 보장한다.
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50. 섬유보강 플라스틱 복합재료의 장점이 아닌 것은?

  1. 무게가 가벼워서 항공기 등의 경량 구조에 적합하다.
  2. 고성능 재료로 만들기에 단가가 저렴하다.
  3. 무게에 비해 강도, 강성이 우수하다.
  4. 적층 배열을 변화시켜 목적에 따라 설계를 수행할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 섬유보강 플라스틱 복합재료의 장점 중 "고성능 재료로 만들기에 단가가 저렴하다."는 장점이 아닙니다. 이는 오히려 단점으로 볼 수 있습니다. 섬유보강 플라스틱 복합재료는 고성능 재료로서 높은 강도와 강성을 가지고 있으며, 무게가 가벼워서 경량 구조에 적합하고 적층 배열을 변화시켜 목적에 따라 설계를 수행할 수 있습니다. 그러나 이러한 재료는 제조 과정이 복잡하고 소재 비용이 높아서 단가가 비싸다는 단점이 있습니다.
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51. 질량이 150kg인 모터가 각각 120kN/m의 스프링상수를 가지는 4개의 스프링으로 지지되어 있을 때, 공진의 진동수는 약 얼마 정도인가?

  1. 270 rpm
  2. 380 rpm
  3. 440 rpm
  4. 540 rpm
(정답률: 알수없음)
  • 스프링 상수 k와 질량 m을 이용하여 공진의 진동수 f를 구하는 공식은 다음과 같다.

    f = 1 / (2π) * √(k/m)

    여기서 k는 4개의 스프링 상수의 합이므로,

    k = 4 * 120kN/m = 480kN/m

    m은 주어진 질량인 150kg이다.

    따라서,

    f = 1 / (2π) * √(480kN/m / 150kg) ≈ 540 rpm

    따라서 정답은 "540 rpm"이다.
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52. 판에 있어서의 에어리스 스트레스 함수(Airy's stress function) ∮가 ∮= 3x2y + 2x2y2 + xy + 6 으로 주어졌다. x=2, y=3인 점에 있어서의 x방향 응력σx는?

  1. 4
  2. 8
  3. 12
  4. 16
(정답률: 알수없음)
  • 에어리스 스트레스 함수는 다음과 같은 관계식을 만족합니다.

    σx = ∂2∮/∂y2 - ∂2∮/∂x∂y

    따라서 주어진 에어리스 스트레스 함수를 y로 두번 미분하고 x와 y로 편미분한 값을 계산하면 됩니다.

    ∂2∮/∂y2 = 6x + 4xy
    ∂2∮/∂x∂y = 3x2 + 4xy + 1

    따라서,

    σx = (6x + 4xy) - (3x2 + 4xy + 1)
    = 6x - 3x2 - 1

    x=2일 때, σx = 6(2) - 3(2)2 - 1 = 16 이므로 정답은 "16"입니다.
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53. 기둥의 임계하중 Pcr에 대한 설명 내용으로 가장 관계가 먼 것은?

  1. 기둥의 길이의 제곱에 반비례한다.
  2. 기둥의 세장비(slenderness ratio)에 비례한다.
  3. 재료의 탄성계수에 비례한다.
  4. 기둥의 양단 지지 조건에 관계된다.
(정답률: 알수없음)
  • "재료의 탄성계수에 비례한다."는 기둥의 임계하중 Pcr과 관련이 없는 내용이다. 기둥의 임계하중 Pcr은 "기둥의 세장비(slenderness ratio)에 비례한다." 이유는 기둥의 세장비가 증가할수록 기둥의 휘어짐이 증가하고, 이로 인해 임계하중이 감소하기 때문이다. "기둥의 길이의 제곱에 반비례한다."는 임계하중과 관련이 있지만, 세장비와는 직접적인 관련이 없다. "기둥의 양단 지지 조건에 관계된다."는 임계하중과 관련이 있지만, 세장비와는 직접적인 관련이 없다.
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54. 항공기에 사용되는 조종케이블의 장력에 대한 설명중 가장 올바른 것은?

  1. 추운겨울에는 조종케이블의 장력은 감소한다.
  2. 추운겨울에는 조종케이블의 장력은 증가한다.
  3. 조종케이블은 일정온도까지는 케이블의 장력에 영향을 주지 못한다.
  4. 조종케이블의 장력은 온도와 무관하다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "추운겨울에는 조종케이블의 장력은 증가한다."

    이유: 조종케이블은 금속으로 만들어져 있기 때문에 온도에 따라 길이가 변화하게 됩니다. 추운 겨울에는 조종케이블이 수축하여 길이가 짧아지기 때문에 장력이 증가하게 됩니다. 따라서 추운 겨울에는 조종케이블의 장력이 증가하게 됩니다.
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55. 항공기 구조 설계를 수행할 때, 초기 설계 단계에서 적절하지 못한 것은?

  1. 단순한 해석 도구를 사용하여 반복 해석을 통해 설계 변수의 추이를 살펴서 초기 설계를 수행한다.
  2. 상세한 해석을 수행할 필요가 없고, 개략적인 해석으로도 충분하다.
  3. 유한요소등의 소프트 웨어를 사용하여 최적 설계를 수행한다.
  4. 동적 해석에 의한 시간 응답 등은 이 단계에서 수행하지 않아도 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 유한요소 등의 소프트웨어를 사용하여 최적 설계를 수행하는 것은 초기 설계 단계에서는 적절하지 않습니다. 이는 초기 설계 단계에서는 상세한 해석이 필요하지 않고, 개략적인 해석으로도 충분하기 때문입니다. 또한, 초기 설계 단계에서는 단순한 해석 도구를 사용하여 반복 해석을 통해 설계 변수의 추이를 살펴보는 것이 적절합니다. 동적 해석에 의한 시간 응답 등은 이 단계에서 수행하지 않아도 됩니다.
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56. 보의 순수만곡(PURE BENDING)에 대한 설명중 틀린 것은?

  1. 순수만곡 부분에 있어서 전단력은 없다.
  2. 보의 단면이 대칭축을 가질 때만이 순수만곡을 받을 수 있다.
  3. 순수만곡 부분에서 변형곡선은 단면이 일정하면 원호를 이룬다.
  4. 전단력이 일정한 부분에서 보는 순수만곡이 아닐수도 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "보의 단면이 대칭축을 가질 때만이 순수만곡을 받을 수 있다."라는 설명이 틀린 것은 아니다. 이유는 대칭축이 없는 비대칭 단면의 경우, 순수한 만곡이 아닌 전단력과 함께 복합적인 변형이 발생하기 때문이다. 따라서 대칭축이 없는 단면에서는 순수한 만곡을 받을 수 없다.
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57. 조화운동이 진폭 10mm, 진동수 20Hz일 때, 최대속도와 최대 가속도가 맞게 연결된 것은?

  1. 1.257m/sec, 157.914m/sec2
  2. 0.628m/sec, 157.914m/sec2
  3. 0.628m/sec, 39.478m/sec2
  4. 1.257m/sec, 39.478m/sec2
(정답률: 알수없음)
  • 조화운동에서 최대속도는 진폭과 진동수에 비례하므로 Vmax = 진폭 x 진동수 x 2π = 10 x 20 x 2π ≈ 1.257m/sec 이다. 최대 가속도는 진폭과 진동수에 비례하므로 Amax = 진폭 x 진동수의 제곱 x 2π = 10 x 20^2 x 2π ≈ 157.914m/sec^2 이다. 따라서 정답은 "1.257m/sec, 157.914m/sec^2" 이다.
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58. 기체구조에 있어서 buckling 현상을 막기 위하여 외피 내부에 다음의 부재 중 어느것을 부착하는가?

  1. fabric
  2. stringer or stiffener
  3. former
  4. spar
(정답률: 알수없음)
  • 기체구조에서 buckling 현상은 외부 압력에 의해 구조물이 축소되는 현상입니다. 이를 방지하기 위해 외피 내부에는 stringer 또는 stiffener와 같은 부재가 부착됩니다. 이러한 부재는 구조물의 강도와 무게를 증가시키며, 외부 압력에 대한 내구성을 향상시킵니다. 따라서 stringer 또는 stiffener가 가장 적합한 선택입니다.
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59. 단면적이 5cm2, 길이 2m인 봉을 탄성한계내에서 200.4cm 로 늘리는데 800kg의 인장력이 필요하다. 포와손비가 0.3이라할 때 이 재료의 전단탄성 계수(G)는 대략 얼마인가?

  1. 20,500kg/cm2
  2. 30,800kg/cm2
  3. 40,000kg/cm2
  4. 80,000kg/cm2
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 포와손비는 탄성계수와 전단탄성계수의 비율을 나타내는 값이다. 즉, 포와손비가 0.3이면 탄성계수와 전단탄성계수의 비율은 3:1이다.

    인장력과 단면적, 길이를 이용하여 응력을 구할 수 있다. 응력 = 인장력 / 단면적 = 800kg / 5cm2 = 160kg/cm2

    또한, 늘어난 길이와 원래 길이를 이용하여 변형률을 구할 수 있다. 변형률 = (늘어난 길이 - 원래 길이) / 원래 길이 = (200.4cm - 200cm) / 200cm = 0.002

    탄성한계 내에서 변형률과 응력은 비례한다는 훅의 법칙에 따라 탄성계수를 구할 수 있다. 탄성계수 = 응력 / 변형률 = 160kg/cm2 / 0.002 = 80,000kg/cm2

    포와손비를 고려하여 전단탄성계수를 구하면, 전단탄성계수 = 탄성계수 / 3 = 80,000kg/cm2 / 3 = 26,666.67kg/cm2

    보기에서 가장 가까운 값은 "30,800kg/cm2" 이므로 정답은 "30,800kg/cm2" 이다.
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60. 다음과 같이 일정한 장력 T가 작용하는 줄의 수직 방향의 고유진동수를 올바르게 표시한 것은? (단, 변위는 작다고 가정한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 답은 "" 이다.

    이유는 수직 방향의 고유진동수는 √(T/μ)로 계산되는데, 여기서 T는 장력, μ는 단위 길이당 질량이다. 이 문제에서는 모든 줄의 길이와 질량이 같기 때문에 μ는 일정하다. 따라서 T가 가장 작은 경우에는 고유진동수가 가장 작아지고, T가 가장 큰 경우에는 고유진동수가 가장 커진다. 따라서 ""가 정답이다.
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4과목: 항공장비

61. 다음 중 Brake Actuator에 사용되는 Actuator Type은?

  1. Single Actuating Actuator
  2. Double Actuating Actuator
  3. Double Actuating Balanced Actuator
  4. Cushion Type Actuator
(정답률: 알수없음)
  • Brake Actuator은 하나의 액추에이터로 작동하기 때문에 "Single Actuating Actuator"를 사용합니다. 다른 보기들은 두 개 이상의 액추에이터를 사용하거나 쿠션 형태의 액추에이터를 사용하기 때문에 Brake Actuator에 적합하지 않습니다.
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62. 항공기에서 널리 사용되고 있는 유량계가 아닌 것은?

  1. 피스톤식 유량계
  2. 차압식 유량계
  3. 면적식 유량계
  4. 질량 유량계
(정답률: 알수없음)
  • 피스톤식 유량계는 유체가 흐르는 파이프 안에 있는 피스톤의 이동 거리나 속도를 측정하여 유량을 계산하는 방식으로 작동합니다. 반면에 차압식 유량계는 유체가 흐르는 파이프의 압력 차이를 이용하여 유량을 계산하고, 면적식 유량계는 유체가 흐르는 파이프의 단면적과 유속을 이용하여 유량을 계산합니다. 질량 유량계는 유체의 질량을 직접 측정하여 유량을 계산합니다. 따라서, 항공기에서 널리 사용되는 유량계는 차압식 유량계, 면적식 유량계, 질량 유량계이며, 피스톤식 유량계는 사용되지 않습니다.
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63. 프레온 공기조절 장치에 증발기(evaporator)의 목적은 무엇인가?

  1. 프레온의 압력을 증가하기 위하여
  2. 가스로 부터 액체로 변화시키기 위하여
  3. 프레온의 압력을 감소시키기 위하여
  4. 객실공기로 부터 열을 뺏기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 증발기의 목적은 객실공기로부터 열을 뺏어서 냉방을 위한 냉기를 만들기 위함입니다.
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64. 항공기에 사용되는 직류 발전기로서 가장 관계가 먼 것은?

  1. 분권계자 발전기
  2. 분권계자가 강한 복권계자 발전기
  3. 랩(lap)권선 아마튜어 발전기
  4. 직권계자 발전기
(정답률: 알수없음)
  • 항공기에 사용되는 발전기는 직류 발전기이며, 분권계자 발전기나 분권계자가 강한 복권계자 발전기는 교류 발전기이므로 관계가 없다. 랩(lap)권선 아마튜어 발전기는 자동차나 선박 등에 사용되는 발전기이며, 항공기와는 직접적인 관련이 없다. 따라서 정답은 "직권계자 발전기"이다.
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65. 공기가 단열변화를 한다고 가정할 때, 압축2/팽창1에 따른 압력(P)과 온도(T)와의 관계를 가장 올바르게 표시한 것은? (단, r=비열비)

  1. P2= P1(T2/T1)r/(r-1)
  2. P2= P1(T2T1)(r-1)/r
  3. P1= P2(T2/T1)(r-1)/r
  4. P1= P2(T2/T1)r/(r-1)
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "P2= P1(T2/T1)r/(r-1)"

    단열변화에서는 열이 출입하지 않으므로, 가스의 내부에 저장된 열만으로 압력과 온도가 변화한다. 이때, 가스의 비열비(r)는 일정하다고 가정한다.

    압축2과 팽창1에서 가스의 상태방정식을 이용하여 다음과 같은 식을 유도할 수 있다.

    P1V1r = P2V2r (단, V는 가스의 부피)

    또한, 가스의 상태방정식에서 PV = nRT 이므로, V = nRT/P 이다. 이를 이용하여 위 식을 다시 쓰면,

    P1(n1RT1)r/P2(n2RT2)r = V2r/V1r

    n1 = n2 이므로, n은 상쇄된다.

    P1T1r/P2T2r = (nRT2/P2)r/(nRT1/P1)r

    P1T1r/P2T2r = (P1/P2)r (T2/T1)r

    따라서, P2/P1 = (T2/T1)r/(r-1) 이 성립하며, 이를 정리하면 P2 = P1(T2/T1)r/(r-1) 가 된다.
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66. 다음 방위에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 진방위란 지축의 북방에서 항공기의 진로를 시계방향으로 잰 각을 말한다.
  2. 자방위란 지자기축의 북방에서 항공기의 진로를 시계방향으로 잰 각을 말한다.
  3. 나방위란 나침반의 나침의 북에서 항공기의 진로를 시계방향으로 잰 각을 말한다.
  4. 진방위는 자방위에 자차 및 편각을 합한 값으로 즉, 진방위 = 자방위 + 자차 + 편각 이다.
(정답률: 알수없음)
  • "진방위란 지축의 북방에서 항공기의 진로를 시계방향으로 잰 각을 말한다."라는 설명이 틀립니다. 진방위는 항공기의 진로를 기준으로 측정하는 것이며, 지자기축이나 나침반의 북을 기준으로 측정하는 것이 아닙니다.

    진방위는 항공기의 진로를 기준으로 측정하는 것이기 때문에, 자방위와 자차, 편각을 합한 값으로 계산됩니다. 자방위는 지자기축의 북을 기준으로 측정하는 것이며, 자차와 편각은 항공기의 기체나 기체 주변의 환경에 따라 달라질 수 있는 값입니다. 따라서 진방위는 자방위에 자차와 편각을 합한 값으로 계산됩니다.
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67. 전기 저항식 온도계에서 온도 탐지부위의 저항을 감소시키면 온도계의 지시는 어떻게 되는가?

  1. 낮게 지시한다.
  2. 높게 지시한다.
  3. 변화가 없다.
  4. 주위 여건에 따라 다르다.
(정답률: 알수없음)
  • 전기 저항식 온도계에서 온도 탐지부위의 저항을 감소시키면 전류가 증가하게 되어 온도계의 지시는 낮게 지시하게 된다. 이는 전기 저항식 온도계의 작동 원리에 따른 것으로, 저항이 감소하면 전류가 증가하고, 이에 따라 온도계의 지시도 낮아지게 된다.
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68. 대형 항공기의 Equipment Cooling System에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. Equipment cooling System은 Electric Power만 공급되면 항상 작동되어야 한다.
  2. 비행시 Cooling Fan이 고장나면, 차압을 이용하여 Cooling 할 수 있다.
  3. Ground Exhaust Valve는 비행 중 Smoke가 감지되면 열려 Cooling Air를 외부로 배출한다.
  4. 지상에서 외부온도가 일정온도 이상이면 Ground Exhaust Valve가 Open되어 뜨거워진 Cooling Air를 외부로 배출한다.
(정답률: 알수없음)
  • "Ground Exhaust Valve는 비행 중 Smoke가 감지되면 열려 Cooling Air를 외부로 배출한다."가 잘못된 설명이다. 실제로는 Smoke Detection System이 작동하여 Smoke가 감지되면 Equipment Cooling System이 Shut Down되어야 하며, 이때 Ground Exhaust Valve는 닫혀야 한다.
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69. 자이로 계기들의 자유도에 관한 설명으로 가장 올바른 것은?

  1. 정침의(Direction Gyro)-자유도 3, 선회계-자유도 3
  2. 인공수평의-자유도 2, 선회계- 자유도 3
  3. 선회계-자유도 2, 인공수평의(Gyro Horizon)-자유도3
  4. 정침의-자유도 2, 선회계-자유도 2
(정답률: 알수없음)
  • 자유도란, 어떤 시스템이 가질 수 있는 자유한 운동의 수를 의미합니다. 선회계는 회전 운동만 가능하므로 자유도는 2입니다. 인공수평의는 회전 운동과 기울기 운동 모두 가능하므로 자유도는 3입니다. 따라서, 올바른 답은 "선회계-자유도 2, 인공수평의(Gyro Horizon)-자유도3"입니다.
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70. 수정대기속도(Calibrated Air Speed, CAS)에 공기의 압축성 효과와 고도변화에 따른 밀도수정을 하면?

  1. 등가대기속도(Equivalent Air Speed, EAS)
  2. 지시대기속도(Indicated Air Speed, IAS)
  3. 진대기속도(True Air Speed, TAS)
  4. 수정대기속도 그대로
(정답률: 알수없음)
  • 수정대기속도(CAS)는 공기의 압축성 효과와 고도변화에 따른 밀도수정을 하지 않은 상태의 속도이다. 따라서, 고도가 높아질수록 공기의 밀도가 감소하므로 CAS는 실제 비행속도와 차이가 발생한다. 이에 따라, CAS를 공기의 압축성 효과와 고도변화에 따른 밀도수정을 한 값이 바로 등가대기속도(EAS)이다. 그러나, EAS는 여전히 공기의 온도와 습도에 따라 변화하므로, 이를 보정한 값이 지시대기속도(IAS)이다. 마지막으로, IAS에 대기의 풍속을 고려하여 보정한 값이 바로 진대기속도(TAS)이다. 따라서, CAS를 보정한 값이 TAS가 되는 것이다.
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71. 가동코일(coil)형 계기로 교류전압과 전류를 측정하고자 할 때 필요한 것은?

  1. 배율기
  2. 정류기
  3. 변류기
  4. 분류기
(정답률: 알수없음)
  • 가동코일 계기는 교류 전압과 전류를 측정하기 위해 사용되는데, 이 때 정류기가 필요한 이유는 교류 신호를 일정한 방향으로 정류하여 직류 신호로 변환하기 때문입니다. 이렇게 변환된 직류 신호를 가동코일에 인가하여 측정하면 정확한 값을 얻을 수 있습니다. 따라서 정류기는 가동코일 계기에서 필수적인 부품 중 하나입니다.
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72. FMS(Flight Management System)의 주요기능에 포함되지 않는 것은?

  1. 조종사 작업부담감소
  2. 비행 안전성 향상
  3. 연료 절감
  4. 자동착륙
(정답률: 알수없음)
  • FMS는 비행 경로 계획, 항로 및 공항 정보 제공, 자동 조종, 비행 상황 모니터링 등의 주요 기능을 갖추고 있지만, 자동착륙은 FMS의 주요 기능 중 하나가 아닙니다. 자동착륙은 비행기의 자동 조종 시스템 중 하나이며, 비행기가 자동으로 착륙할 수 있도록 도와줍니다.
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73. 직류 전동기에서 보상 권선을 사용하는 주 목적은?

  1. 회전수를 일정하게 유지하기 위하여
  2. 속도 제어를 하기 위하여
  3. 전기자 반작용을 감소하기 위하여
  4. 토크를 증가시키기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 직류 전동기에서 보상 권선을 사용하는 주 목적은 전기자 반작용을 감소하기 위하여입니다. 이는 전류가 흐르는 전선과 자기장이 상호작용하여 발생하는 힘을 줄이고, 전동기의 효율성을 높이기 위함입니다.
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74. 고도설정방식 중에서 진고도(true altitude)를 지시하는 것은?

  1. QNE
  2. QFE
  3. QNH
  4. QFH
(정답률: 알수없음)
  • QNH는 기압고도(air pressure altitude)를 진고도(true altitude)로 변환하기 위한 설정값이다. 따라서 QNH를 설정하면 현재 위치의 기압을 고려하여 진고도를 정확하게 파악할 수 있다. 다른 설정값인 QNE는 표준기압고도(standard pressure altitude)를 나타내고, QFE는 현재 위치의 기압을 그대로 나타내는 고도설정방식이다. QFH는 존재하지 않는 설정값이다.
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75. 여압밸브(outflow valve)의 설치 목적은?

  1. 항공기 외부의 공기를 내부로 들여 보내서 객실압력을 제어하기 위하여
  2. 객실내의 공기압력을 제어하기 위하여
  3. 객실내의 공기온도를 제어하기 위하여
  4. 객실내의 공기압력과 온도를 제어하기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 여압밸브는 객실내의 공기압력을 제어하기 위해 설치됩니다.
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76. 최근 항공기에 탑재되어 항공기와 산악 또는 지면과의 충돌 사고를 방지하는 장치는?

  1. WEATHER RADAR
  2. INS
  3. GPWS
  4. RADIO ALTIMETER
(정답률: 알수없음)
  • GPWS는 "Ground Proximity Warning System"의 약자로, 항공기가 지면과의 거리가 너무 가까워지면 경고음과 경고메시지를 발생시켜 조종사에게 경고하는 장치이다. 따라서 항공기와 산악 또는 지면과의 충돌 사고를 방지하는 역할을 한다. WEATHER RADAR는 기상 상황을 감지하는 장치, INS는 항공기의 위치를 파악하는 장치, RADIO ALTIMETER는 항공기의 고도를 측정하는 장치이다.
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77. 다음 항공기 유압회로에서 꿩밸브의 이름은?

  1. 셀렉터 밸브
  2. 언로-딩 밸브
  3. 릴리이프 밸브
  4. 첵크 밸브
(정답률: 알수없음)
  • 이 유압회로에서 꿩밸브는 "언로-딩 밸브"이다. 이유는 꿩밸브가 유압 실린더의 하중을 제거하여 유압 실린더를 안전하게 해제하는 기능을 수행하기 때문이다. 이는 언로딩(unloading) 작업을 수행하는 것으로, 따라서 이 밸브는 언로딩 밸브로 불린다.
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78. 조종실 음성기록장치(cockpit voice recorder)에 기록되는 데이터와 가장 관계가 먼 것은?

  1. 무선에 따른 항공기내에서 송.수신하는 음성통신(관제 교신)
  2. 조종실내 승무원의 음성통신(승무원의 대화)
  3. 객실 승무원의 음성통신(객실 승무원의 대화)
  4. 헤드셋(Headset) 또는 스피커로 전해지는 음성(항행안전시스템 또는 계기확률시스템에 사용되는 마커음)
(정답률: 알수없음)
  • 조종실 음성기록장치에 기록되는 데이터는 주로 조종사와 관제사의 대화를 포함하고 있으며, 이는 비행기 운항과 관련된 중요한 정보를 제공합니다. 따라서 객실 승무원의 음성통신은 이와 관련이 적으며, 다른 보기들보다는 관련성이 떨어집니다.
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79. 교류발전기의 주파수는 60 Hz이고, 회전수가 매분 1800회 일 때 이 발전기의 극수는?

  1. 2
  2. 4
  3. 8
  4. 12
(정답률: 알수없음)
  • 주파수가 60 Hz이므로 1초당 60번의 주기를 가지며, 회전수가 매분 1800회이므로 1초당 30회전을 한다. 따라서, 극수는 30/2=15개이다. 하지만, 극수는 짝수로 나와야 하므로 15에서 가장 가까운 짝수인 14가 아닌, 그 다음으로 가까운 짝수인 12가 정답이 된다. 따라서, 정답은 "12"가 아닌 "4"이다.
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80. 교류의 주파수가 증가하면 가장 크게 증가하는 값은?

  1. 인덕턴스
  2. 캐패시턴스
  3. 임피턴스
  4. 레지스턴스
(정답률: 알수없음)
  • 교류의 주파수가 증가하면 캐패시턴스와 인덕턴스의 임피던스 값이 감소하게 되어 전체 임피던스가 감소하게 됩니다. 따라서 가장 크게 증가하는 값은 임피턴스입니다.
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5과목: 항공제어공학

81. 그림은 특성방정식의 근궤적을 나타낸 것이다. 특성방정식을 가장 올바르게 표현한 식은?

  1. S(S+4)+K=0
  2. (S+4)+KS=0
  3. S+K(S+4)=0
  4. KS(S+4)=0
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 그림에서 근이 -4와 0인 것을 확인할 수 있다. 따라서 특성방정식은 (S+4)(S-0)=0 으로 나타낼 수 있다. 이를 전개하면 S^2+4S=0 이 되고, 이는 S(S+4)=0 으로 정리할 수 있다. 따라서 정답은 "S(S+4)+K=0" 이다.
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82. 전달함수가 K/s(s2+3s+16)=0 시스템의 단위피드백 제어계를 구성하였다. 이 시스템의 근궤적이 허수축을 교차하는 절편값과 이 때의 제어 이득값 K 는?

  1. 절편=±j 3, K=16
  2. 절편=±j 4, K=48
  3. 절편=±j 5, K=24
  4. 절편=±j 6, K=56
(정답률: 알수없음)
  • 전달함수의 분모 다항식의 근을 구하면 s2+3s+16=0 이 되고, 이를 풀면 s=-1.5±3.5j 가 된다. 따라서 근궤적은 허수축을 교차하는 점이므로 절편은 ±j 3.5 가 된다. 이 때, 제어 이득값 K 는 K=Gs(-1.5+3.5j)Gs(-1.5-3.5j)=-Gs(2.25+12.25)=48 가 된다. 따라서 정답은 "절편=±j 4, K=48" 이다.
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83. 그림과 같은 특성 방정식의 근위치는 좌표계의 어떤 평면상에 있으며 제동비(DAMPING RATIO)δ 값은 어떤상태인가?

(정답률: 알수없음)
  • 특성 방정식의 근은 복소평면상에 위치하며, 제동비 δ 값은 0보다 크고 1보다 작은 값이다. 이는 그림에서 볼 수 있는 것처럼 과소감쇠 상태를 나타내며, 시스템이 안정적으로 수렴하는 속도를 높이면서도 진동이 최소화되도록 하는 역할을 한다. 따라서 정답은 "" 이다.
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84. 항공기의 세로안정성은 dCm/dα 로 판단한다. 만약 dCm/dα 의 절대값이 증가하면 항공기의 운동특성에는 어떤 영향을 미치는가?

  1. 장주기 운동의 감쇄율
  2. 장주기 운동의 고유진동수
  3. 단주기 운동의 감쇄율
  4. 단주기 운동의 고유진동수
(정답률: 알수없음)
  • dCm/dα의 절대값이 증가하면 항공기의 세로안정성이 증가하게 되어, 항공기의 단주기 운동의 고유진동수가 증가하게 된다. 이는 항공기가 더 빠르게 진동하게 되어, 더 빠른 반응성을 가지게 되는 것을 의미한다. 따라서 정답은 "단주기 운동의 고유진동수"이다.
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85. 항공기에 적용한 어떤 제어계의 특성방정식이 S(S+4)(S+6)+K=0 일 때 이 항공기가 안정될 K값의 조건을 가장 정확하게 정하면?

  1. K < 240
  2. K = 240
  3. 0 > K
  4. 240 > K > 0
(정답률: 알수없음)
  • 위의 특성방정식에서 S는 시간에 대한 미분값을 나타내는 변수이며, K는 제어계의 강도를 나타내는 상수이다. 이 항공기가 안정될 조건은 모든 근이 실수이고 음수일 때이다. 따라서, S+4=0, S+6=0, S^2+10S+24+K=0의 근이 모두 음수일 때 안정될 것이다. 이를 만족하는 K값의 범위를 구하면, S+4=0, S+6=0일 때 S=-4, -6이므로, S^2+10S+24+K=0의 근이 음수가 되려면 K>0이어야 한다. 또한, S^2+10S+24+K=0의 근이 모두 음수가 되려면 K<240이어야 한다. 따라서, 정답은 "240 > K > 0"이다.
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86. 그림의 블럭선도(Block)에서의 전달함수를 구하면?

  1. 1+G(S)/G(S)
  2. G(S)
  3. 1+G(S)
  4. G(S)/1+G(S)
(정답률: 알수없음)
  • 전달함수는 출력과 입력의 비율을 나타내는 함수이므로, 출력 Y(s)를 입력 X(s)로 나누어 구할 수 있다. 따라서, 전달함수는 G(s)/(1+G(s))이다. 이는 블럭선도에서 출력 Y(s)와 입력 X(s)의 비율을 나타내는 경로가 G(s)로 이루어져 있고, 이 경로와 입력 X(s)가 합쳐져서 출력 Y(s)를 만들어내는 경로가 1+G(s)로 이루어져 있기 때문이다. 따라서, 정답은 "G(S)/1+G(S)"이다.
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87. 그림과 같은 근궤적을 가장 올바르게 판단한 것은?

  1. 이득이 1/T보다 커야 안정하다.
  2. 최소 위상계(minimum phase system)가 아니다.
  3. 한개의 미분요소를 포함하고 있다.
  4. 원의 반지름은 1이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "한개의 미분요소를 포함하고 있다."이다. 이는 시스템이 최소 위상계(minimum phase system)가 아닌 이유 중 하나이다. 최소 위상계 시스템은 모든 근궤적이 좌표축의 왼쪽 반평면에 위치하며, 이는 시스템의 안정성과 성능을 보장한다. 하지만 이 시스템은 미분요소를 포함하지 않는다. 따라서 이 시스템은 최소 위상계가 아니며, 안정성과 성능이 보장되지 않는다. 이득이 1/T보다 커야 안정하다는 것은 시스템 안정성과 관련된 내용이며, 원의 반지름이 1인 것은 시스템의 주파수 응답과 관련된 내용이다.
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88. 그림의 기계요소의 결합방식을 가장 올바르게 설명한 것은?

  1. k2, B와 병렬, k1과 M는 직렬연결
  2. k1, M, k2, B는 서로 병렬연결
  3. 서로 직렬연결된 M, k2 와 B 및 k1은 병렬연결
  4. k1, M, k2, B는 서로 직렬연결
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 M과 k2는 서로 직렬연결되어 있고, B와 k1은 서로 직렬연결되어 있습니다. 그리고 M과 k2 와 B와 k1은 각각 병렬연결되어 있습니다. 따라서 "서로 직렬연결된 M, k2 와 B 및 k1은 병렬연결"이 정답입니다.
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89. Cycling을 일으키는 제어는?

  1. 비례제어
  2. 적분제어
  3. ON-OFF제어
  4. 비례적분제어
(정답률: 알수없음)
  • ON-OFF 제어는 특정 조건에 따라 스위치를 켜고 끄는 방식으로 작동합니다. Cycling을 일으키는 경우, 특정 온도나 압력 등의 조건이 일정 범위 내에서 유지되도록 설정하고, 이 범위를 벗어나면 스위치를 켜거나 끄어서 조건을 유지시키는 방식으로 작동합니다. 따라서 ON-OFF 제어가 Cycling을 일으키는 제어 방식으로 선택됩니다.
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90. 항공기의 롤(roll) 운동특성을 스프링-질량-감쇄기에 비유할 때 빠진 요소는?

  1. 스프링
  2. 질량
  3. 감쇄기
  4. 빠진 요소 없음
(정답률: 알수없음)
  • 항공기의 롤 운동은 스프링-질량-감쇄기 모델로 비유할 수 있습니다. 스프링은 항공기의 날개가 휘어지는 정도를 나타내며, 질량은 항공기의 질량을 나타냅니다. 감쇄기는 항공기의 롤 운동이 감쇄되는 정도를 나타냅니다. 따라서 빠진 요소는 없습니다.
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91. 모든 초기조건이 0 이고 단위임펄스 f(t)=u1(t)를 계에 가할 때 다음 식에 의해 나타내지는 계의 응답은? (단, D=d/dt이다.)

  1. y(t)=6e-2t-3e-3t
  2. y(t)=4e-2t-3e-3t
  3. y(t)=6e-2t-2e-3t
  4. y(t)=3e-2t-6e-3t
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 계의 전달함수는 G(s) = 1/(s+2)(s+3)이다. 초기조건이 0이므로, 라플라스 역변환을 이용하여 y(t)를 구할 수 있다.

    y(t) = L⁻¹{Y(s)} = L⁻¹{G(s)F(s)} = L⁻¹{(1/(s+2)(s+3)) * 1} = L⁻¹{(1/(s+2)) - (1/(s+3))}

    이를 부분분수 분해하면,

    y(t) = L⁻¹{(1/(s+2)) - (1/(s+3))} = 6e^(-2t) - 3e^(-3t)

    따라서, 정답은 "y(t)=6e^(-2t)-3e^(-3t)"이다.
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92. 회전운동계에서 질량 M에 대응되는 양은?

  1. 회전력 T
  2. 각속도 ω (오메가)
  3. 관성모멘트 J
  4. 각 변위량 Q
(정답률: 알수없음)
  • 회전운동계에서 질량 M에 대응되는 양은 관성모멘트 J이다. 이는 회전운동에서 물체가 회전하는 데 필요한 질량과 거리의 제곱의 곱으로 정의된다. 따라서 물체의 질량이 증가하면 관성모멘트 J도 증가하게 된다. 회전력 T는 회전운동을 유발하는 힘, 각속도 ω는 회전운동의 속도, 각 변위량 Q는 회전운동의 각도 변화량을 나타내는 것이므로 이들은 질량과 직접적인 연관성이 없다.
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93. 라프라스 변환의 값이 1/S2이 되는 함수는 어느 것인가?

  1. 단위포물선함수(unit paraboric function)
  2. 단위램프함수(unit ramp function)
  3. 단위계단함수(unit step function)
  4. 단위임펄스함수(unit impulse function)
(정답률: 알수없음)
  • 단위램프함수(unit ramp function)가 라프라스 변환의 값이 1/S^2이 되는 함수이다. 이는 라프라스 변환의 정의에 따라 L{t} = 1/S^2로 계산될 수 있기 때문이다. 단위램프함수는 t가 0보다 큰 경우에는 t에 비례하고, 0보다 작거나 같은 경우에는 0이므로, 그래프가 일종의 경사로 모양을 띠게 된다. 이 함수는 시간에 따라 값이 변하는 어떤 시스템의 입력 신호로 사용될 수 있다.
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94. 그림과 같은 상태방정식으로 주어지는 계의 과도응답 특성은 어떠한가?

  1. 발산진동
  2. 감쇠진동
  3. 순수발산
  4. 순수감쇄
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 상태방정식에서 실수근이 존재하지 않으므로 과도응답은 감쇠진동 형태를 띄게 된다. 따라서 정답은 "감쇠진동"이다.
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95. 힘 f(t)의 입력에 의하여 움직이는 질량 M의 물체좌표를 출력 y(t)라 할 때 가한 힘에 대한 전달함수는?

  1. MS2
  2. 1/MS2
  3. 1/MS
  4. MS
(정답률: 알수없음)
  • 전달함수는 출력과 입력의 비율을 나타내는 함수이므로, 출력 y(t)를 입력 f(t)로 나눈 것이 전달함수 H(s)가 된다.

    즉, H(s) = Y(s) / F(s)

    여기서 s는 라플라스 변환 변수이다.

    물체의 운동방정식을 쓰면,

    M d^2y/dt^2 = f(t)

    위 식을 라플라스 변환하면,

    M s^2 Y(s) = F(s)

    따라서 전달함수 H(s)는

    H(s) = Y(s) / F(s) = 1 / (Ms^2)

    즉, 정답은 "1/MS^2"이다.
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96. 어떤 항공기의 종적운동 방정식의 4차 방정식의 인수분해 형태가 (S2+2S+4)(S2+6S+25) = 0일 때 장주기 종적진동 (Phugoid mode)의 주파수와 감쇄계수 ζP는?

  1. ωnP = √3 , ζP = 1
  2. ωnP = -1, ζP = 3
  3. ωnP = 2, ζP = 0.5
  4. ωnP = 5, ζP = 0.6
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 인수분해 형태에서, 장주기 종적진동의 특성방정식은 S4+8S3+37S2+92S+100 = 0이 된다. 이를 해를 구하면, S = -2±j√3, -3±4j 이다. 여기서, 장주기 종적진동의 주파수 ωnP는 ωnP = √(SRe2+SIm2) 이므로, ωnP = √3 이다. 또한, 감쇄계수 ζP는 ζP = -SRe/ωnP 이므로, ζP = 0.5 이다. 따라서, 정답은 "ωnP = 2, ζP = 0.5" 이다.
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97. 개루프 전달함수에 극점을 추가할 경우, 추가된 극점이 시스템에 주는 영향이 아닌 것은?

  1. 시스템을 보다 안정하게 만든다.
  2. 근궤적을 복소평면에서 우측으로 당긴다.
  3. 시스템의 상대적 안정도를 낮춘다.
  4. 시스템 반응의 정착시간을 느리게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "시스템을 보다 안정하게 만든다."는 추가된 극점이 시스템의 안정성을 높이기 때문입니다. 극점이 추가되면 시스템의 고유진동수가 변화하게 되고, 이는 시스템의 안정성을 높이는 효과를 가져옵니다. 따라서 시스템을 보다 안정하게 만드는 것이 추가된 극점이 시스템에 주는 영향 중 하나입니다.
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98. 어떤 계의 특성방정식 근이 다음과 같다. 이 계가 평형상태에서 벗어났을 때의 반응은 어떠한가? (단, j= -1 )

  1. 순수감쇄
  2. 순수발산
  3. 발산진동
  4. 감쇄진동
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 특성방정식의 근이 모두 실수이므로, 이 계는 감쇄진동을 나타내는 시스템이다. 따라서 평형상태에서 벗어났을 때에도 시스템은 감쇄진동을 유지할 것이다.

    감쇄진동의 특성은 시스템이 일정한 저항력(감쇄)을 가지고 있으며, 초기에는 진동이 일어나지만 시간이 지남에 따라 진폭이 감소해 최종적으로 안정상태에 도달하는 것이다. 따라서 이 문제에서 주어진 특성방정식의 근이 모두 실수이므로 감쇄진동을 나타내는 시스템임을 알 수 있다.
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99. 자동제어계의 응답이 지수함수적으로 감소하려면 특성방정식의 근은 어느 것인가?

  1. 부의 실근
  2. 정의 실근
  3. 공액복소근
  4. 공액허근
(정답률: 알수없음)
  • 자동제어계의 응답이 지수함수적으로 감소하려면 특성방정식의 근은 "부의 실근"이어야 한다. 이는 부의 실근이 음수일 경우 지수함수적으로 감소하기 때문이다. 정의 실근이나 공액복소근, 공액허근은 모두 지수함수적으로 감소하지 않는다.
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100. 근궤적의 점근선과 실수축이 이루는 각도와 교점을 구할 때 상관없는 인자는?

  1. 영점의 갯수
  2. 극점의 갯수
  3. 개루프 극점의 총합
  4. 풍근의 갯수
(정답률: 알수없음)
  • 근궤적의 점근선과 실수축이 이루는 각도와 교점은 근의 개수와 관련이 있습니다. 따라서 영점의 갯수와 극점의 갯수, 그리고 개루프 극점의 총합은 모두 근의 개수를 결정하는 인자들입니다. 하지만 풍근은 근의 개수와는 관련이 없는 별개의 개념입니다. 따라서 상관없는 인자는 "풍근의 갯수"입니다.
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